钢中过渡金属氮化物结构和物性的第一性原理计算

摘要: 钢中过渡金属氮化物(TiN、NbN、TaN、VN)的性质对于深入理解材料的微观结构和性能具有重要意义。采用第一性原理计算方法,深入分析了钢中过渡金属氮化物的晶体结构、力学性能和电子特性,揭示了这些氮化物的稳定性。研究发现,TiN 具有最大的形成焓绝对值,显示出最高的结构稳定性。能带结构分析表明,TiN、NbN、TaN 和VN 均为导体材料,呈现金属导电性质。弹性性能计算揭示了VN 的体积模量为315GPa,显示出较大的不可压缩性。此外,TiN 和VN 的剪切模量为184GPa,表明他们在抵抗剪切形变能力方面优于NbN和TaN。弹性各向异性计算说明TiN 比NbN 的微观结构更均匀,而VN 具有比TaN 更均匀的微观结构。电荷密度分析确认了Ti-N、Nb-N、Ta-N 和V-N 键的共价特性。布局数计算进一步揭示了TiN、NbN、TaN 和VN 中存在离子键和共价键的相互作用。这些结果有助于实现钢中过渡金属氮化物的合理控制,对提升含氮不锈钢性能具有重要意义。

钢铁 2025年05月05日 1 点赞 0 评论 59 浏览

铁基非晶合金局域结构与性能关联：基于微合金化机理研究

摘要：基于“团簇+连接原子”局域结构模型，从团簇内部和团簇间原子的关联作用出发，分析非晶合金的局域结构与非晶合金玻璃化转变、形成能力、热稳定性和力学性能之间的关系。并通过分析模型结构中微合金化元素的占位及其对周围原子关联作用的影响，理解非晶合金的微合金化机理。结果表明，团簇内部原子的关联作用对非晶合金的热稳定性有较大影响，而非晶合金的玻璃化转变、形成能力和力学性能主要受到团簇间原子关联作用影响。并以Si合金化Fe-B 二元非晶合金及前过渡元素(Zr、Hf、Nb或Ta)和稀土元素(Y、Ce、Pr、Nd、Sm、Gd或Dy)微合金化Fe-B-Si三元非晶合金对所提理论进行实验验证，两者吻合较好。该研究为理解非晶合金的局部结构-性能关联和微合金化元素作用机理提供了新思路。

钢铁 2024年04月24日 0 点赞 0 评论 69 浏览

基于机器视/听觉的耐火材料蚀损行为表征评价研究进展

摘要：耐火材料作为冶金和建材等高温工业中不可替代的关键基础材料，在服役过程中不可避免地遭受到热一化一力耦合条件下的化学侵蚀和力学损伤（简称蚀损），造成高温炉衬损毁并影响产品生产质量。传统手段多采用事后冷态分析评价方法，难以直接对高温复杂环境下耐火材料的损毁过程进行原位观测，同时易缺少诸如热一化一力耦合条件下的过程信息从而导致分析结果产生偏差。综述了机器视/听觉技术在耐火材料蚀损行为表征评价中的应用研究进展，表明利用数字图像相关（DigitalImageCorrelation，DIC）和声发射（AcousticEmission，AE)等非接触式技术，通过实时监测耐火材料蚀损的全场应变及声发射信号，能有效表征耐火材料在多因素耦合条件下的材料蚀损演变过程，对准确揭示耐火材料的损毁机制和服役性能评价提供了新途径，旨在为高品质产品熔炼或生产用优质耐火材料开发提供理论支撑。

钢铁 2025年04月07日 1 点赞 0 评论 84 浏览

等离子体表面技术制备抗菌不锈钢的研究进展

摘要：抗菌不锈钢是一种新型抗菌材料，因抗菌机制和制备方法的不同，其抗菌性能存在较大差异。综述了采用等离子体表面技术，包括离子注入技术、磁控溅射镀膜技术、双层辉光等离子表面冶金技术等制备抗菌不锈钢的研究进展，介绍了抗菌不锈钢的抗菌机制并展望了未来的发展方向。

钢铁 2024年04月23日 1 点赞 0 评论 68 浏览

CVC工作辊热辊型演变机理及其对板形的影响

摘要：CVC技术是20世纪80年代出现的先进的板形控制技术，该技术通过轧机工作辊轴向横移获得所需辊缝凸度，从而控制出口带钢板形。热轧过程中CVC工作辊的热辊型变化对辊缝凸度影响显著，精确预报工作辊的热辊型对提高带钢板形控制精度和减小轧辊磨损有着重要的意义。以某厂1780mm带钢热连轧生产线为研究对象，运用大型有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA分别建立第4机架的工作辊三维热凸度有限元仿真模型和三维有限元轧制仿真模型。分析不同轧制时间、轧制速度、轧制间隙时间等轧制工艺对热辊型的影响。将不同轧制工艺下得到的热辊型代人到轧制仿真模型中，分析不同轧制工艺下的热辊型对带钢板形的影响。轧制初期工作辊热辊型发生明显变化，工作辊热凸度增加，带钢凸度降低，4000s后工作辊热辊型达到稳定状态，带钢凸度不再变化；轧制速度对热辊型影响较小，在热凸度稳定后对板形影响较小；工作辊随着轧制间歇时间的增加，冷却时间增加，热膨胀量减小，导致带钢凸度增加；随着带钢宽度的增大，工作辊边部吸收热量增加，工作辊热辊型边部发生明显变化，带钢凸度增大。仿真结果表明，轧制时间、轧制间隙时间、带钢宽度对板形影响较大，轧制速度影响较小，研究成果能为现场轧辊原始辊型曲线设计和板形控制提供参考。

钢铁 2025年03月21日 1 点赞 0 评论 78 浏览

钢铁表面电镀金属及其性能研究进展

业领域。然而钢铁的腐蚀、磨损问题一直困扰着人们。金属镀层凭借低廉的价格、简单的制备工艺和出色的防护能力常被用于钢铁的磨损、腐蚀防护。综述了锌、镍、铬及其合金镀层对钢铁硬度、耐磨、耐蚀性的影响，阐述了电镀液成分对镀层质量的影响；介绍了脉冲参数对镀层组织结构、耐磨、耐蚀性的影响以及超声波、磁场等辅助加工技术在电镀工艺中的应用；总结了目前钢铁表面电镀金属存在的一些挑战，并对电镀的发展做了适当展望。

钢铁 2024年12月02日 1 点赞 0 评论 102 浏览

高碳钢盘条断面收缩率时效机理分析

摘要: 大规格高碳钢盘条自然放置几天以后, 其断面收缩率有明显提高, 通过对H82B 盘条进行化学成分、金相、力学性能和拉伸断口的分析研究, 探明了时效前后力学性能变化的原因及规律。盘条断面收缩率随时效时间升高的主要原因是由于氢逃逸作用的结果, 而残余应力和其他元素对大规格高碳钢盘条的时效现象没有明显的影响。

钢铁 2024年04月11日 0 点赞 0 评论 126 浏览

中国工业强国战略和轴承产业

摘要: 阐述了中国工业强国制造强国战略的顶层设计，“工业强基“(加强工业基础能力建设)与建设工业强国制造强国的关系，轴承产业在“工业强基“中的重要地位和作用。提出中国轴承产业应加快转型升级，实现组织、技术、产品结构优化升级，提高核心竞爭力，力争在中国强国战略实施中率先取得突破。

钢铁 2024年04月12日 0 点赞 0 评论 49 浏览

我国特种冶金产品、技术和装备的最新进展与展望

摘要：航空航天、能源、石油化工、船舶、轨道交通、新能源汽车、节能环保、电子信息等领域的高端装备产业发展强劲，对特殊钢和特种合金材料的质量和性能提出了更高的要求，需求量激增。因此，最近十几年我国特种冶金行业得到了快速的发展。首先，分析和总结了我国上述高端装备制造用超高强度钢、高温合金、耐蚀合金、耐热钢、特种不锈钢、高性能轴承钢、工模具钢以及精密合金等的新需求。其次，分析了传统特种冶金流程和几种特冶新流程的发展现状与趋势，重点强调了与转炉/电弧炉炼钢流程相结合可以为电渣重熔和真空电弧重熔提供高洁净的自耗电极，也可以为真空感应炉提供纯净原材料，用连铸坯作为自耗电极的抽锭式电渣重熔后接轧制工艺的电渣短流程可以显著提升生产效率和降低生产成本。同时，也简要介绍了高氮不锈钢冶炼的双联工艺和工模具钢的粉末冶金和喷射成形工艺流程。再次，分析和总结了我国特种冶金产业发展现状，以及新技术和新装备的进展情况。最后，对未来十年我国特种冶金的技术发展提出了建议和展望。

钢铁 2024年11月22日 1 点赞 0 评论 154 浏览

超纯铁素体不锈钢新品种研发与应用

摘要：简述了铁素体不锈钢的发展趋势与不同品种铁素体不锈钢冶炼工艺路线；系统介绍了国内近期研发的超纯铁素体不锈钢新品种成分、力学性能、物理性能、成型性能、焊接性能、耐腐蚀性能、微观组织、特性及用途等。超纯铁素体不锈钢新品种研发与应用对国内不锈钢产业健康发展起到了良好的促进作用。

钢铁 2024年04月12日 0 点赞 0 评论 55 浏览